[发明专利]基于工控机的接地网状态监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统接地网安全运行领域，更具体地，涉及基于工控机的接地网状态监测系统。

背景技术

接地网是保证电力系统安全可靠运行的重要措施之一。当电力系统出现过流时，良好的接地可使电流快速散入大地中，保证电力设备和工作人员的安全。但接地网长期埋于地下，受入地电流的影响，易发生土壤电化学腐蚀，出现故障或断裂，影响其散流能力，危害电力系统安全。因此，监测接地网的运行状态至关重要。

中国实用新型专利说明书CN201035712中公开了一种接地网无线检测装置，能利用无线电磁波实现接地阻抗的测量；中国实用新型专利说明书CN201229381中公开了一种接地网接地电阻异频测试系统，通过单片机和触摸屏实现测试的便捷化操作。

上述针对接地网电气参数测量的方法和设备在测量过程中，都需要测试人员手动记录测试数据，并整理分析，工作量庞大，难以确保测试数据的有效性和规范性；且由于不同的测试人员记录习惯不同，测试信息记录不全可能导致对测试结果分析出现误差，降低测试的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于工控机的接地网状态监测系统，能够全自动的实现对接地网电气参数的测量，以及状态分析和评估。

基于工控机的接地网状态监测系统，包括：

接地阻抗测试仪，与中心处理器连接，用于接收中心处理器的测试命令，测量表征接地网工频交流参数的电压和电流信号并将其反馈给中心处理器；

直流导通测试仪，与中心处理器连接，用于接收中心处理器的测试命令，测量表征接地引下线之间的直流导通电阻的电压和电流信号并将其反馈给中心处理器；

中心处理器，基于工控机开发，用于向接地阻抗测试仪和直流导通测试仪发出测试命令，接收接地阻抗测试仪和直流导通测试仪反馈的电压和电流信号，依据电压和电流信号计算工频交流参数和直流导通电阻，并对工频交流参数和直流导通电阻进行时间和地理上的统计分析，以及对接地网的运行状态进行综合评估。

进一步地，所述中心处理器包括信息采集与管理模块、数据分析模块、状态评估模块和信息导出模块；

信息采集与管理模块，用于用户设定测试条件，依据测试条件向接地阻抗测试仪和直流导通测试仪发出相应的测试命令，接收两测试仪反馈的电流和电压信号，依据电流和电压信号计算各电气参数即工频交流参数和直流导通电阻，将各电气参数与对应的测试条件关联存储，并供用户做管理操作；

数据分析模块，用于对数据分析模块存储的电气参数进行时间和地理上的统计分析，以便用户掌握接地网各项电气参数随时间的变化趋势和电气参数对应的测试点的地理分布统计信息；

状态评估模块，用于依据数据分析模块存储的电气参数对接地网运行状态进行综合评估；

信息导出模块，用于根据用户设定条件从信息采集与管理模块、数据分析模块和状态评估模块中选择性地读取电气参数、数据分析结果和状态评估结果，并生成测试报告或/和报表。

进一步地，所述接地阻抗测试仪包括异频恒流电源、电流传感器、电压传感器、电流放大与滤波电路、电压放大与滤波电路、第一A/D变换器、DSP、第一串行通讯接口；电流传感器连接电流放大与滤波电路，电压传感器连接电压放大与滤波电路，电流放大与滤波电路和电压放大与滤波电路分别连接第一A/D变换器，第一A/D变换器连接DSP，DSP通过第一串行通讯接口连接中心处理器，DSP还连接异频恒流电源。

进一步地，所述导通测试电路包括直流恒流电源、电流采样电路、电流放大器、电压采样电路、电压放大器、第二A/D变换器、微处理器、第二串行通讯接口；电流采样电路通过电流放大器连接第二A/D变换器，电压采样电路通过电压放大器连接第二A/D变换器，第二A/D变换器连接微处理器，微处理器通过第二串行通讯接口连接工控机。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1)基于工控机平台开发的接地网智能测量系统能完成接地网电气参数的规范化、智能化测试；自动存储测试数据，并进行整理分析，将测试结果以图形化的形式显示出来，更直观清晰；能有效减少测量过程中的差错、提高现场实验的效率。同时，对测试信息的规范化采集与处理，完善了生产管理，对地网的管理和监测起到了积极的作用。

2)能根据测量所得的参数，对接地网当前的运行状态进行智能化的客观、全面、科学、综合的评价，并给出具有实际指导意义的评估意见。

附图说明

图1为本发明的总体技术方案图。

图2是本发明中接地阻抗测试仪的电路框图。